南海網(wǎng)、新海南客戶端7月3日消息（記者 王康景）你能想象頭發(fā)絲的五十分之一是多少微米嗎？1微米！這正是這張腦圖譜所達(dá)到的精度。這是記者7月3日上午從在海南大學(xué)國際學(xué)術(shù)交流中心舉行的駱清銘腦空間信息信息學(xué)研究團(tuán)隊(duì)《Nature》論文成果發(fā)布會(huì)上了解的最新科研成果。

發(fā)布會(huì)現(xiàn)場。記者 王康景 攝

海南大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院駱清銘教授團(tuán)隊(duì)成功繪制出小鼠三維腦區(qū)和立體定位圖譜。這項(xiàng)研究成果以1微米的各向同性分辨率（即在任意方向上都具有相同的清晰度）實(shí)現(xiàn)了腦圖譜的精確測繪，為解開腦科學(xué)的奧秘提供了關(guān)鍵工具。7月2日，海南大學(xué)和華中科技大學(xué)合作的相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然》雜志上。

據(jù)介紹，傳統(tǒng)的腦圖譜通常呈現(xiàn)為模糊的二維切片信息，無法完整展現(xiàn)大腦神經(jīng)細(xì)胞的三維形態(tài)、大小、位置及神經(jīng)元之間的連接。這種圖譜就像一張靜止的紙質(zhì)地圖，雖能提供一些信息，卻難以為人們提供對大腦細(xì)節(jié)的全面理解。

發(fā)布會(huì)現(xiàn)場。記者 王康景 攝

該研究團(tuán)隊(duì)發(fā)展了對完整小鼠腦進(jìn)行尼氏染色和樹脂固定的方法，并基于自主研發(fā)的顯微光學(xué)切片斷層成像技術(shù)將小鼠大腦轉(zhuǎn)化為透明“水晶腦”，成功獲取了包括14,000張冠狀切面、11,400張矢狀切面和9,000張水平切面在內(nèi)的亞微米分辨的小鼠全腦細(xì)胞構(gòu)筑圖像。

基于海量切片數(shù)據(jù)，研究團(tuán)隊(duì)劃分并標(biāo)注了916個(gè)腦區(qū)的三維視角可調(diào)地圖，其中236個(gè)全新發(fā)現(xiàn)的腦亞區(qū)揭示了未知的神經(jīng)連接網(wǎng)絡(luò)。

此外，研究團(tuán)隊(duì)采用圖像三維大數(shù)據(jù)分塊策略和快速隨機(jī)存取技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了以任意角度生成1微米分辨率的腦切面圖像，能對非標(biāo)準(zhǔn)解剖切面呈現(xiàn)精細(xì)的細(xì)胞構(gòu)筑圖像。

研究團(tuán)隊(duì)成員介紹，這套三維小鼠腦參考圖譜猶如一個(gè)精密的“腦部樂高模型”，它不僅能從任意角度觀察每個(gè)神經(jīng)元的精細(xì)結(jié)構(gòu)，還能展示大腦的整體布局，并具有拆解、組合的特性。

駱清銘腦空間信息學(xué)研究團(tuán)隊(duì)繪制小鼠三維腦區(qū)和立體定位圖譜。課題組供圖

為了進(jìn)一步推動(dòng)腦科學(xué)的開放共享，研究團(tuán)隊(duì)基于信息學(xué)技術(shù)搭建了圖譜數(shù)據(jù)的可視化與共享平臺(tái)，為公眾提供云計(jì)算和數(shù)據(jù)下載服務(wù)，促進(jìn)神經(jīng)科學(xué)知識(shí)的科普和研究工作的發(fā)展。

這項(xiàng)研究對于理解大腦正常功能，以及在疾病狀態(tài)下功能失調(diào)的機(jī)制，都具有重要價(jià)值，也為后續(xù)在生理、病理、藥理、毒理等諸多應(yīng)用研究領(lǐng)域的探索，提供了研究基礎(chǔ)、便利工具。

論文評(píng)審人、西班牙卡哈爾研究所哈維爾?德?費(fèi)利佩教授評(píng)價(jià)稱：“該研究為在單細(xì)胞水平研究大腦提供了一個(gè)強(qiáng)有力的神經(jīng)信息學(xué)工具，達(dá)成了一項(xiàng)極具意義的重大成就”。